Методы производства свайных работ

Классификация свай (по материалам, по принципу работы, по методам устройства). Методы производства свайных работ. Типы молотов и копровых установок для забивки свай, их технические характеристики.

Свая – стержневой конструктивный элемент, погружаемый в грунт или образуемый в скважине, служит для передачи нагрузки от сооружения на грунтовое основание. По способу устройства сваи подразделяют на готовые и набивные.

Сваи подразделяются по ряду признаков:

по материалу – деревянные, металлические, железобетонные, грунтовые, комбинированные;

по конструкции –

квадратные, трубчатые, прямоугольные, многоугольные;

с уширением и без него;

цельные и составные;

призматические и конические, винтовые сваи, сваи-колонны;

сплошного сечения и пустотелые.

по характеру работы (способу передачи нагрузки на основание) –

сваи-стойки – опираются на плотный грунт и передают нагрузку на основание с большой несущей способностью;

висячие сваи – устраиваются в слабом грунте, передают нагрузку за счет трения грунта по боковой поверхности сваи.

по способу устройства –

забивные, т.е. погружаемые в грунт, изготовлены в заводских условиях, погружают ударным и безударным методами на строительной площадке;

набивные, устраиваемые непосредственно в грунте в пробуренных скважинах, м.б. бетонные, ж/б, песчаные, грунтобетонные и др.

Методы производства свайных работ

Погружаемые (забивные) сваи – устраивают из готовых свай путем погружения в грунт. В зависимости от характеристик грунта существует ряд методов устройства свай:

Ударный;

Вдавливанием;

Вибрационный;

Завинчиванием;

С использованием подмыва и электроосмоса;

Различными комбинациями вышеназванных методов.

Буронабивные технологии устройства свай являются универсальным и эффективным способом производства работ, исключающим динамические воздействия на рядом расположенные здания и сооружения. Различают:

Набивные сваи, устраиваемые в грунте путем укладки бетонной смеси в скважины, образованные в результате принудительного вытеснения грунта;

Буровые сваи, устраиваемые в грунте в заранее пробуренных скважинах путем заполнения бетонной смесью.

Типы молотов для забивки свай

К основным технологическим характеристикам молота относятся:

- полная масса молота и масса ударной части;

- частота ударов;

- расчетная энергия удара;

- высота подъема ударной части (Н).

Типы молотов:

1). По виду источника подводимой энергии для подъема ударной части

Молот механический – молот свободного падения, ударная часть поднимается стальным канатом с помощью лебедки. Имеет малую производительность 10-15 ударов / мин;

Молот паровоздушный – ударная часть перемещается под действием давления пара на поршни;

Молот дизельный – ударная часть перемещается в результате расширения газов, возникающих от сгорания топливно-воздушной смеси. Разновидности дизель-молота:

- Штанговый – ударная часть – подвижный цилиндр, перемещается по направляющим штангам, при падении ударяет по неподвижному поршню, при этом в камере сгорания воспламеняется топливная смесь, газы, воспламеняющиеся при сгорании смеси, подбрасывают цилиндр вверх.

Масса ударной части молота до 2,5 т, высота падения ударной части Hmax = 1,7÷2,2 м. Применяется для погружения легких ж/б свай в слабые и средние грунты, шпунтового ряда;

- Трубчатый – ударная часть – поршень, двигается в неподвижном цилиндре, воспламенение смеси происходит при ударе головки поршня по сферической впадине цилиндра. При одинаковой массе ударной части, имеет большую энергию удара по сравнению со штанговым.

Масса ударной части молота до 5 т, высота падения ударной части молота Hmax = 2,8 м.

Молот гидравлический – ударная часть перемещается под действием давления в гидросистеме.

Рабочий цикл молотов:

1). Подъем ударной части на необходимую высоту – холостой ход;

2). Падение ударной части вниз (удар) – рабочий ход.

2). По виду приложения энергии:

Молоты одиночного действия – энергия расходуется только на подъем ударной части молота;

Молоты двойного действия – энергия прилагается как на подъем, так и в период сбрасывания молота, т.е. рабочий ход включает действие на сваю ударной части молота и воздействие на ударную часть молота энергии сгорания топлива.

Характеристика молотов для забивки свай

Тип молота	Преимущества	Недостатки	Производительность погружения свай длиной 12 м, сечением 0,35м, шт./смену
Механический	Техническая и эксплуатационная надежность	Шумовые и ударные воздействия на грунт основания, небольшая производительность, ограниченная масса молота	6-10
Дизельный	Большая (по сравнению с механическим молотом) производительность и энергия удара	Шумовые и ударные воздействия на грунт основания, загрязнения выбросами отработанного дизельного топлива, высота сброса ударной части ограничена техническими параметрами молота (заводом-изготовителем)	8-12
Гидравлический	Большая производительность, возможность регулировать высоту и частоту подъема молота в процессе работ, электронная регистрация технологических параметров, большая масса ударной части	Шумовые и ударные воздействия на окружающую застройку, большие эксплуатационные затраты, требуется высокая квалификация машиниста копра	15-40

12. Технологическая последовательность погружения свай ударным методом. Понятия «залог», «отказ». Основные схемы забивки свай. Выбор молота для забивки свай.

Технологические особенности забивки свай

Движение сваи после каждого удара осуществляется в три этапа: вначале она перемещается на некоторую максимальную глубину, затем упругими силами грунта выталкивается вверх и после быстрозатухающих колебаний останавливается на отметке, отличающейся от первоначальной на некоторую величину sa, называемую остаточным отказом. Разность величин погружения свай на максимальную глубину и статочного отказа называют упругим отказом.

Для упрощения технологического проектирования за отказ принимают величину погружения сваи от серии ударов или за единицу времени.

Залог – серия ударов, выполняемых для замера средней величины отказа:

- для дизель-молотов одиночного действия – 10 ударов;

- для паровоздушных мотов – 20-30 ударов;

- для дизель-молотов двойного действия – 1 минута забивки.

Сваю погружают до проектной отметки или проектного (расчетного) отказа – минимальная величина погружения сваи за серию ударов или в единицу времени (залог). Расчетный отказ рассчитывают по формуле Герсеванова в зависимости от параметров сваи, расчетной нагрузки, типа молота и грунтовых условий. Расчетный отказ косвенно характеризует несущую способность сваи по грунту, т.е. является динамическим эквивалентом предельной статической нагрузки на сваю.

На практике применяют понятие «ложного» отказа, возникающего вследствие:

- использования маломощных молотов – нижние концы свай не достигают проектных отметок, т.к. малая энергия молота расходуется в основном на разрушение голов свай, а не на погружение;

- возникновения перенапряжения в грунте от забивки предыдущих свай – при бойке в результате большого количества ударов от сваи происходит отток грунтовой воды и переуплотнение структуры грунта, увеличивающее сопротивление погружению. В результате происходит остановка погружения, соответственно после отдыха в грунте происходит приток воды к свае с уменьшением сопротивления и увеличением отказа при добивке.

Дата добавления: 2015-08-03